(57)【要約】【課題】像担持体と現像剤担持体の速度差の絶対値がいかなる場合でも、現像剤担持体劣化やカブリのない高品位な画像を形成することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体表面の周速Ｓｏｐｃと現像剤担持体表面の周速Ｓｄｒとの速度差の絶対値をＳ（＝｜Ｓｏｐｃ−Ｓｄｒ｜）、現像剤担持体に当接して前記現像剤を供給する供給部材に印加する電圧をＶｒｓ、現像剤担持体に印加する電圧をＶｄｒとすると、速度差の絶対値Ｓが小さいほど、Ｖｄｒに対するＶｒｓが現像剤と同極性方向に大きくなるようにＶｄｒとＶｒｓを制御する。【選択図】図１
2010079286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、
現像剤を担持搬送し、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接して前記現像剤を供給する供給部材と、を有する現像装置と、
を備えた画像形成装置において、
前記像担持体表面の周速Ｓｏｐｃと前記現像剤担持体表面の周速Ｓｄｒとの速度差の絶対値をＳ（＝｜Ｓｏｐｃ−Ｓｄｒ｜）、前記供給部材に印加する電圧をＶｒｓ、前記現像剤担持体に印加する電圧をＶｄｒとすると、
前記速度差の絶対値Ｓが小さいほど、Ｖｄｒに対するＶｒｓが前記現像剤と同極性方向に大きくなるようにＶｄｒとＶｒｓを制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
静電潜像が形成される像担持体と、
現像剤を担持搬送し、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体表面に担持された前記現像剤を介して当接しながら前記現像剤の付着量を規制し、少なくとも前記現像剤担持体表面に担持した前記現像剤と接する部分が導電性を有する材料で構成されている現像剤規制部材と、有する現像装置と、
を備えた画像形成装置において、
前記像担持体表面の周速Ｓｏｐｃと前記現像剤担持体表面の周速Ｓｄｒとの速度差の絶対値をＳ（＝｜Ｓｏｐｃ−Ｓｄｒ｜）、前記現像剤規制部材に印加する電圧をＶｄｂ、前記現像剤担持体に印加する電圧をＶｄｒとすると、
前記速度差の絶対値Ｓが小さいほど、Ｖｄｒに対するＶｄｂが前記現像剤と同極性方向に大きくなるようにＶｄｒとＶｄｂを制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
静電潜像が形成される像担持体と、
現像剤を担持搬送し、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接して前記現像剤を供給する供給部材と、前記現像剤担持体表面に担持された前記現像剤を介して当接しながら前記現像剤の付着量を規制し、少なくとも前記現像剤担持体表面に担持した前記現像剤と接する部分が導電性を有する材料で構成されている現像剤規制部材と、有する現像装置と、
を備えた画像形成装置において、
前記像担持体表面の周速Ｓｏｐｃと前記現像剤担持体表面の周速Ｓｄｒとの速度差の絶対値をＳ（＝｜Ｓｏｐｃ−Ｓｄｒ｜）、前記現像剤規制部材に印加する電圧をＶｄｂ、前記供給部材に印加する電圧をＶｒｓ、前記現像剤担持体に印加する電圧をＶｄｒとすると、
前記速度差の絶対値Ｓが小さいほど、Ｖｄｒに対してＶｄｂとＶｒｓが前記現像剤と同極性方向に大きくなるようにＶｄｒとＶｄｂとＶｒｓを制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記現像装置は、画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
少なくとも、前記像担持体と前記現像装置とは一体に構成され、画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複写機、プリンター等とされる電子写真方式或いは静電記録方式を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばプリンター、複写機等の電子写真装置における潜像の現像方式として、特許文献１に開示されている像担持体と現像剤が接触した状態で現像を行う接触現像方式がある。
【０００３】
この方式は、高画質なカラー画像の出力が可能であるため、この方式に基づく現像装置が多々提案されている。この種の現像装置構成の例としては、現像剤担持体に非磁性一成分現像剤（トナー）を供給する供給部材、供給部材近傍に容器中の現像剤を搬送する撹拌部材、現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材を有している。
【０００４】
供給部材として、例えば特許文献２に開示されるように、現像剤の帯電特性の安定化を図るために、現像剤担持体上に残った現像残現像剤を掻き落とし、新しい現像剤を供給するためのスポンジローラが開示されている。
【０００５】
更に、特許文献３に開示されるように、画像デューティに応じて供給部材の電位を変化させる現像装置が提案されている。
【０００６】
特許文献４に開示される画像形成装置のように、現像剤の帯電量を安定化させるために、規制部材にブレードバイアス電源が接続され、所定電位となるようにブレードバイアスが印加される。ブレードバイアス電源は、現像バイアス電源と同電位を供給するもの、各々異なる電位を供給するもの等各種ある。
【０００７】
特に、特許文献５に開示されるように、規制部材側へ現像剤（トナー）の帯電極性と同極性の電圧を印加することで、正常帯電トナーの現像剤担持体への移行を促進し、不良トナー（逆帯電トナー）の現像剤担持体への移行を阻止することができる。また、トナーの比電荷が低下することがないため、ボタ落ちやカブリ抑制を図ることができる。
【０００８】
また、特許文献６に開示されるように、現像剤担持体と像担持体との当接面において、相対的移動により、像担持体と現像剤担持体との間で摩擦を生じさせ、現像剤供給量の増大、及び、像担持体表面に発生するコロナ生成物と付着力の弱い現像剤とを機械的に除去することが可能となること、が提案されている。
【０００９】
また、特許文献７には、ＯＨＴモード、厚紙モードのように像担持体の周速度を遅くした作像モード時に、像担持体に対する現像剤担持体の周速度比を通常の普通紙モードにおける周速度比よりも大きくすることにより、白地部のかぶりを普通紙モード並みのレベルに維持することができることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６２−２２３７７１号公報
【特許文献２】特開平４−１０９２６６号公報
【特許文献３】特開平７−１１４２６１号公報
【特許文献４】特開平３−１２５１６９号公報
【特許文献５】特開平６−２８２１５７号公報
【特許文献６】特公昭６２−１２５１０号公報
【特許文献７】特開２００６−１７１２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、近年のプリンター、複写機等の多様な印刷メディアへの対応により、それぞれのメディアに最適な印刷スピードで出力する手段が採用されている。
【００１２】
そこで、上記特許文献６に示されるように、像担持体と現像剤担持体の相対速度を保ったまま複数の印刷スピードを実施すると、像担持体と現像剤担持体の速度差の絶対値が変動してしまう。また、本発明者らの検討によれば、本願添付の図２に示すように、速度差の絶対値Ｓが小さくなるにつれて、カブリが増大する問題が確認されている。同様の問題は、特許文献７にも記載されている。
【００１３】
この問題を回避する手段として、印刷スピードが変動しても十分な速度差の絶対値を保てるように、予め像担持体と現像剤担持体との相対速度比を大きく設定させることによりカブリを抑制することが挙げられる。
【００１４】
しかし、近年のプリンター、複写機等の高速化により、現像剤担持体の回転速度が高くなり過ぎてしまい、現像剤担持体と現像剤シール部の接触部で現像剤担持体劣化が発生し、現像剤シール不良となる可能性がある。そのため、現像剤担持体の回転速度は無視できなくなっている。
【００１５】
また、本発明者らの検討によれば、本願添付の図３に示すように、現像剤担持体と供給部材との電位差Ｖ（＝Ｖｒｓ−Ｖｄｒ）を現像剤と同極性側に大きくすると、供給部材上の高帯電現像剤が選択的に現像剤担持体へ供給される。そのため、現像剤担持体上の帯電量分布は同極性側に大きくなることが確認されている。
【００１６】
カブリの抑制に、以上の効果が有効であるが、本願添付の図４に示すように、電位差Ｖを現像剤と同極性側に大きく設定すると、現像剤担持体上の現像残現像剤の供給部材による剥ぎ取り量が減少してしまうことが確認されている。速度差の絶対値が大きな印刷スピードを実施の際に、剥ぎ取り量が少ない電位差Ｖを設定した場合、現像剤担持体上の剥ぎ取りきれない現像剤が劣化し、現像剤固着が発生する可能性がある。
【００１７】
また、本発明者らの検討によれば、次のことが分かった。つまり、本願添付の図６に示すように、現像剤担持体と規制部材との電位差Ｖ’＝Ｖｄｂ−Ｖｄｒを現像剤（トナー）と同極性側に大きくすると、現像剤担持体と規制部材の接触面で、正規に帯電されたトナーほど、現像剤担持体側へ押し付けられる。そのため、トナーは、現像剤担持体によって搬送されやすく、正規帯電とは逆極性に帯電した帯電不良トナーほど、規制部材でトラップされる。
【００１８】
従って、電位差Ｖ’をトナーと同極性側に大きく設定すると、規制部材通過後の、現像剤担持体上の帯電量分布は同極性側に大きくなることが確認されている。
【００１９】
カブリの抑制は、正常帯電トナーの現像剤担持体への移行を促進し、不良トナー（逆帯電トナー）の現像剤担持体への移行を阻止することが有効である。
【００２０】
しかし、速度差の絶対値が大きな印刷スピードを実施の際に、電位差Ｖ’を大きく設定して長期印刷を繰り返した場合には、次の問題がある。
【００２１】
つまり、大きな速度差の絶対値による機械的摩擦と、電位差Ｖ’による強い電界作用により、現像剤担持体側へ押し付けられたトナーが現像剤担持体上で劣化し、トナー固着が発生する可能性がある。
【００２２】
従って、本発明の目的は、像担持体と現像剤担持体の速度差の絶対値がいかなる場合でも、現像剤劣化やカブリのない高品位な画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。具体的には、カブリが発生しにくい速度差の絶対値が大きな印刷スピードの場合と、カブリの発生しやすい速度差の絶対値が小さなスピードの場合とで、バイアス印加制御を変更することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、第一の態様によれば、
静電潜像が形成される像担持体と、
現像剤を担持搬送し、前記像担持体に当接して前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接して前記現像剤を供給する供給部材と、を有する現像装置と、
を備えた画像形成装置において、
前記像担持体表面の周速Ｓｏｐｃと前記現像剤担持体表面の周速Ｓｄｒとの速度差の絶対値をＳ（＝｜Ｓｏｐｃ−Ｓｄｒ｜）、前記供給部材に印加する電圧をＶｒｓ、前記現像剤担持体に印加する電圧をＶｄｒとすると、
前記速度差の絶対値Ｓが小さいほど、Ｖｄｒに対するＶｒｓが前記現像剤と同極性方向に大きくなるようにＶｄｒとＶｒｓを制御することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００２４】
第二の態様によれば、
静電潜像が形成される像担持体と、
現像剤を担持搬送し、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体表面に担持された前記現像剤を介して当接しながら前記現像剤の付着量を規制し、少なくとも前記現像剤担持体表面に担持した前記現像剤と接する部分が導電性を有する材料で構成されている現像剤規制部材と、有する現像装置と、
を備えた画像形成装置において、
前記像担持体表面の周速Ｓｏｐｃと前記現像剤担持体表面の周速Ｓｄｒとの速度差の絶対値をＳ（＝｜Ｓｏｐｃ−Ｓｄｒ｜）、前記現像剤規制部材に印加する電圧をＶｄｂ、前記現像剤担持体に印加する電圧をＶｄｒとすると、
前記速度差の絶対値Ｓが小さいほど、Ｖｄｒに対するＶｄｂが前記現像剤と同極性方向に大きくなるようにＶｄｒとＶｄｂを制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００２５】
第三の態様によれば、
静電潜像が形成される像担持体と、
現像剤を担持搬送し、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接して前記現像剤を供給する供給部材と、前記現像剤担持体表面に担持された前記現像剤を介して当接しながら前記現像剤の付着量を規制し、少なくとも前記現像剤担持体表面に担持した前記現像剤と接する部分が導電性を有する材料で構成されている現像剤規制部材と、有する現像装置と、
を備えた画像形成装置において、
前記像担持体表面の周速Ｓｏｐｃと前記現像剤担持体表面の周速Ｓｄｒとの速度差の絶対値をＳ（＝｜Ｓｏｐｃ−Ｓｄｒ｜）、前記現像剤規制部材に印加する電圧をＶｄｂ、前記供給部材に印加する電圧をＶｒｓ、前記現像剤担持体に印加する電圧をＶｄｒとすると、
前記速度差の絶対値Ｓが小さいほど、Ｖｄｒに対してＶｄｂとＶｒｓが前記現像剤と同極性方向に大きくなるようにＶｄｒとＶｄｂとＶｒｓを制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、像担持体と現像剤担持体の速度差の絶対値がいかなる場合でも、現像剤劣化やカブリのない高品位な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施例１の概略構成断面図である。
【図２】本発明における速度差の絶対値Ｓとカブリの関係を示した図である。
【図３】本発明における電位差Ｖと現像剤担持体上帯電量分布の関係を示した図である。
【図４】本発明における電位差Ｖと現像剤担持体上帯電量と現像剤担持体上トナーの供給ローラによる剥ぎ取り量の関係を示した図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の実施例２の概略構成断面図である。
【図６】本発明における電位差Ｖ’と現像剤規制部材通過後の現像剤担持体上帯電量分布の関係を示した図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の実施例３の概略構成断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２９】
実施例１
図１を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施例を説明する。
【００３０】
本実施例にて、画像形成装置１００は、電子写真画像形成装置とされ、クリーニング機構を有する非磁性一成分接触現像方式のレーザービームプリンタである。
【００３１】
画像形成装置１００は、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム）という。）１を備えており、その周囲に帯電手段としての接触帯電部材である、ここではローラ形の帯電部材、即ち、帯電ローラ２が配置されている。帯電ローラ２には、帯電ローラバイアス電源装置１０２により帯電バイアスが印加される。感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）にて、本実施例では、時計方向に回転駆動される。従って、回転駆動される感光ドラム１は、帯電ローラ２によって、一様に帯電される。
【００３２】
更に、感光ドラム１の周りには、露光手段としてのレーザービーム露光装置３及び現像手段としての現像装置６が配置されている。一様に帯電された感光ドラム１は、露光装置３により画像露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置６にて可視化され、顕画像、即ち、トナー像とされる。
【００３３】
現像装置６は、現像容器４を備えており、現像容器４内には、現像剤Ｔを収容している。また、現像剤Ｔを感光ドラム１へと担持搬送する現像剤担持体１０と、現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材７と、現像剤担持体１０に現像剤を供給する現像剤供給部材１２とを備えている。更に、現像容器４内には、現像容器４内の現像剤Ｔを撹拌し、現像剤供給部材１２へと現像剤を撹拌供給する撹拌搬送部材１４が設置されている。
【００３４】
ここで、現像剤担持体１０は、感光ドラム１と接触した接触部（現像部）にて、感光ドラム１と同方向に回転している。上述のように、感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像装置６によって現像し、トナー像として可視化する。
【００３５】
なお、本実施例では現像剤としては、一成分現像剤である非磁性の負極性現像剤（トナー）を使用し、露光部にトナー像を形成する、所謂、反転現像を行っている。
【００３６】
上記構成にて可視化された感光ドラム１上のトナー像は、転写手段としての転写ローラ９によって記録媒体である転写材１３に転写される。転写材１３上のトナー像は、定着装置１７により定着を受け、転写材１３は、機外へと排出される。
【００３７】
転写されずに感光ドラム１上に残存した転写残現像剤は、クリーニング手段を構成するクリーニングブレード５により掻き取られ廃現像剤収容容器１１に収納される。クリーニングを終えた感光ドラム１は再び帯電ローラ２によって帯電される。
【００３８】
これら一連の動作が連続して繰り返されることによって、画像形成が行われる。
【００３９】
なお、本実施例の画像形成装置１００にて、現像装置６は、現像カートリッジとして一体化し、画像形成装置本体１００Ａに対して着脱可能に構成することができる。
【００４０】
更には、少なくとも、感光ドラム１と現像装置６とを一体に構成してプロセスカートリッジとし、画像形成装置本体１００Ａに対して着脱可能に構成することもできる。また、プロセスカートリッジには、更に、帯電手段、クリーニング手段などを一体に組み込むことも可能である。
【００４１】
本実施例の画像形成方法を実施するのに好適な現像剤担持体１０について説明する。
【００４２】
現像剤担持体１０は、一般的に一成分現像方法に用いられるものであれば特に限定するものではないが、好ましくは、弾性層を有するローラ（現像ローラ）が用いられる。本実施例では、現像ローラ１０は、感光ドラム１に対して現像ローラ上に担持されたトナーを介して接触する、いわゆる接触現像方式としている。
【００４３】
現像ローラ１０の表面の弾性層硬度としては、現像性と耐久性の両立の観点から２０〜６０度（ＡＳＫＥＲ  Ｃ）程度が好ましい。弾性ローラの材質としては公知の材質、構造のものが使用可能である。特にシリコーンゴム、ウレタンゴム、ＮＢＲの如きソリッドのゴム弾性体、或いは、これらの発泡弾性体が好ましく使用される。また、表面に中心部と異なるコート層を有する公知の多層構造ローラも使用できる。
【００４４】
現像ローラ１０の表面形状としては、その表面粗度を制御することが高画質及び高耐久性を両立するために好ましい。現像ローラ１０の表面粗度として、例えばＲａ（μｍ）「ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１」を３．０以下となるように設定すると、安定した現像剤搬送量が得られる。現像ローラ１０の表面粗度Ｒａが３．０を超えると、現像ローラ１０上の現像剤搬送量が増大し、現像剤規制部材７との摩擦による現像剤への帯電付与が不十分になり、白地部への画像カブリが発生してしまう恐れがある。
【００４５】
次に、感光ドラム１と現像ローラ１０との回転周速比は、画像濃度を満たし、感光ドラム１と現像ローラ１０との摩擦による十分なトナー帯電を得るためには、回転周速比は１１０％以上が好ましい。一方、回転周速比が１５０％より大きい周速差に設定すると、接触部分の機械的ストレスが増し、トナー劣化が顕著になる可能性がある。
【００４６】
以上より、回転周速比は１１０〜１５０％が好ましく、本実施例では回転周速比を１４０％に設定している。
【００４７】
次に、現像剤規制部材７について述べる。
【００４８】
現像ローラ１０上のトナーは、現像ローラ１０表面に圧接するよう配置されている、本実施例では現像ブレードとされる現像剤規制部材７により規制され、現像ローラ１０上にトナー層を形成する。
【００４９】
現像剤供給部材１２は、現像ブレード７と現像ローラ１０表面との当接部に対し、現像ローラ１０の回転方向に対して上流側に当接され、かつ回転可能に支持されている。
【００５０】
この構造によれば、供給部材１２としては、発泡骨格状スポンジ構造や芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像スリーブ１０に対する現像剤の供給及び未現像現像剤の剥ぎ取りの点から好ましい。
【００５１】
本実施例においては、供給部材１２としては、芯金上にポリウレタンフォームを設けた供給ローラを用いた。この弾性の供給ローラ１２の現像スリーブ１０に対する当接幅としては、１〜８ｍｍが好ましく、本実施例おいては、当接幅を３ｍｍに設定し、回転駆動させた。
【００５２】
本実施例では、画像形成装置１００が備える電源（供給ローラバイアス電源装置１１２、現像バイアス電源装置１１０）は、画像形成装置本体１００Ａが有するＣＰＵ６０（制御手段）によって制御される。
【００５３】
つまり、ＣＰＵ６０は、記憶部に予め設定された感光ドラム１（像担持体表面の周速Ｓｏｐｃ）と現像ローラ１０（現像剤担持体表面の周速Ｓｄｒ）の速度差の絶対値Ｓ（Ｓ＝｜Ｓｏｐｃ−Ｓｄｒ｜）に基づき電源１１０、１１２を制御する。即ち、ＣＰＵ６０は、速度差の絶対値Ｓに基づき、供給ローラバイアス電源装置１１２、現像バイアス電源装置１１０を制御して、供給ローラ印加電圧（Ｖｒｓ）と現像ローラ印加電圧（Ｖｄｒ）との電位差Ｖ（Ｖ＝Ｖｒｓ−Ｖｄｒ）を選択し、切り換える手段として機能する。
【００５４】
本実施例では、様々な印刷メディアに対応するため、複数の印刷スピードモードを有する。
【００５５】
表１に示すように、感光ドラム１と現像ローラ１０との回転周速比を１４０％に維持したまま、複数の印刷スピードで出力した場合、感光ドラム１と現像ローラ１０との速度差の絶対値Ｓは、印刷スピードが遅いほど小さくなってしまう。前述したように、速度差の絶対値Ｓが小さいほどカブリが悪化する傾向にあるため、速度差の絶対値Ｓの変動に応じて、予め設定された電位差ＶをＣＰＵ６０によって制御させる。
【００５６】
具体的には、電位差ＶがＶ＞０の場合、速度差の絶対値Ｓが小さくなるにつれて、Ｖの絶対値が小さくなるか、Ｖの極性が逆転するように制御させる。一方、電位差ＶがＶ≦０の場合、速度差の絶対値Ｓが小さくなるにつれて、電位差Ｖはトナーと同極性で、かつ電位差Ｖの絶対値を大きくなるように制御させる。本実施例では、負帯電トナーを用いているが、正帯電トナーを用いた場合、上記不等号が逆になる。
【００５７】
つまり、本発明によれば、速度差の絶対値Ｓが小さいほど、Ｖｄｒに対するＶｒｓが現像剤（トナー）と同極性方向に大きくなるようにＶｄｒとＶｒｓを制御する。
【００５８】
以上より、感光ドラム１と現像ローラ１０の速度差の絶対値がいかなる場合でも、現像ローラ１０の劣化やカブリのない高品位な画像を形成することが可能となる。
【００５９】
表１に示した制御方法の選択は、カブリの悪化度合いと現像ローラ１０上のトナー固着によって決定されるものであり、採用する画像形成装置、現像装置、現像剤（トナー）によってはこの限りではない。
【００６０】
【表１】
2010079286.tif 000003
【００６１】
表１に示した制御方法の選択は、現像バイアスが一定の場合を例示したが、画像濃度等の出力画像に影響が出ない範囲で、現像バイアスを変動させて制御させても良い。その場合の制御例を表２に示す。
【００６２】
【表２】
2010079286.tif 000004
【００６３】
以上説明したように、本発明によれば、速度差の絶対値Ｓが小さく変動するときに、電位差Ｖを現像剤（トナー）と同極性方向に大きくなるように制御させる。これにより、ユーザーの使用状況や使用環境によらず、帯電量の高い現像剤（トナー）を現像剤担持体へ絶えず供給することが可能となり、現像剤担持体の劣化やカブリのない高品位な画像を長期に渡って形成することが可能となる。
【００６４】
実施例２
図５を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施例を説明する。
【００６５】
なお、実施例１の構成と重複する点については、説明を割愛する。本実施例で、実施例１と異なる点は、現像ブレード７と現像ローラ１０との間に電位差を設ける点である。また、本実施例では、感光ドラム１と現像ローラ１０との回転周速比を１２０％に設定している。
【００６６】
現像剤規制部材である現像ブレード７について説明する。
【００６７】
現像ローラ１０上のトナーは、現像ローラ１０表面に圧接するよう配置されている現像剤規制部材７、本実施例では現像ブレードにより現像ローラ１０への付着量が規制され、現像ローラ１０上に所定層厚のトナー層を形成する。
【００６８】
規制部材７には、トナー付着量を規制するために現像ローラ１０と現像ブレード７の最近接部に通過するトナーに電位差を設けている。そのため、規制部材の材質としては、少なくとも現像ローラ１０上に担持したトナーと現像ブレード７が接触する部分が、導電性を有した材料、即ち、金属製部材や導電性弾性部材、金属ブレード表面に導電層を有した部材等にて作製される。
【００６９】
本実施例では、画像形成装置１００が備える電源（現像ブレードバイアス電源装置１０７、現像バイアス電源装置１１０）は、画像形成装置本体１００Ａが有するＣＰＵ６０によって制御される。
【００７０】
つまり、ＣＰＵ６０は、記憶部に予め設定された感光ドラム（像担持体表面の周速Ｓｏｐｃ）と現像ローラ１０（現像剤担持体表面の周速Ｓｄｒ）の速度差の絶対値Ｓ（Ｓ＝｜Ｓｏｐｃ−Ｓｄｒ｜）に基づき電源１０７、１１０を制御する。即ち、ＣＰＵ６０は、速度差の絶対値Ｓに基づき、現像ブレードバイアス電源装置１０７、現像バイアス電源装置１１０を制御して、現像ブレード印加電圧（Ｖｄｂ）と現像ローラ印加電圧（Ｖｄｒ）との電位差Ｖ’（Ｖ’＝Ｖｄｂ−Ｖｄｒ）を選択し、切り換える手段として機能する。
【００７１】
本実施例では、様々な印刷メディアに対応するため、複数の印刷スピードモードを有する。
【００７２】
表３に示すように、感光ドラム１と現像ローラ１０との回転周速比を１２０％に維持したまま、複数の印刷スピードで出力した場合、感光ドラム１と現像ローラ１０との速度差の絶対値Ｓは、印刷スピードが遅いほど小さくなってしまう。前述したように、速度差の絶対値Ｓが小さいほどカブリが悪化する傾向にあるため、速度差の絶対値Ｓの変動に応じて、予め設定された電位差Ｖ’をＣＰＵ６０によって制御させる。
【００７３】
具体的には、電位差Ｖ’がＶ’＞０の場合、速度差の絶対値Ｓが小さくなるにつれて、Ｖ’の絶対値が小さくなるか、Ｖ’の極性が逆転するように制御させる。一方、電位差Ｖ’がＶ’≦０の場合、速度差の絶対値Ｓが小さくなるにつれて、電位差Ｖ’はトナーと同極性で、かつ電位差Ｖ’の絶対値を大きくなるように制御させる。
【００７４】
本実施例では、負帯電トナーを用いているが、正帯電トナーを用いた場合、上記不等号が逆になる。
【００７５】
つまり、本実施例によれば、速度差の絶対値Ｓが小さいほど、Ｖｄｒに対するＶｄｂが現像剤（トナー）と同極性方向に大きくなるようにＶｄｒとＶｄｂを制御する。
【００７６】
表３に示した制御方法の選択は、カブリの悪化度合いと現像ローラ１０上のトナー固着によって決定されるものであり、採用する画像形成装置、現像装置、現像剤（トナー）によってはこの限りではない。
【００７７】
以上より、感光ドラム１と現像ローラ１０の速度差の絶対値がいかなる場合でも、現像剤担持体劣化やカブリのない高品位な画像を形成することが可能となる。
【００７８】
【表３】
2010079286.tif 000005
【００７９】
表３に示した制御方法の選択は、現像バイアスが一定の場合を例示したが、画像濃度等の出力画像に影響が出ない範囲で、現像バイアスを変動させて制御させても良い。その場合の制御例を表４に示す。
【００８０】
【表４】
2010079286.tif 000006
【００８１】
以上説明したように、本実施例によれば、速度差の絶対値Ｓが小さく変動するときに、電位差Ｖ’を現像剤（トナー）と同極性方向に大きくなるように制御させる。これにより、ユーザーの使用状況や使用環境によらず、帯電量の高い現像剤（トナー）を現像剤規制部材（現像ブレード）へ絶えず供給することが可能となり、現像剤担持体の劣化やカブリのない高品位な画像を長期に渡って形成することが可能となる。
【００８２】
実施例３
実施例２において、速度差の絶対値Ｓに応じて電位差Ｖ’を制御させることで、カブリの抑制が可能であることを述べた。これは現像剤規制部材（現像ブレード）７通過後の現像ローラ１０上のトナー帯電量分布を改善するものである。この方法は、現像ブレード７にランダムに突入したトナーの帯電量分布を電界によって選別する効果があるが、ユーザーの使用状況や、使用環境によって、トナーの帯電量が変動する可能性がある。
【００８３】
このようにユーザーの使用状況や使用環境によらず、安定した帯電量のトナーを得るために、本実施例ではさらに、現像ブレード７通過前のトナー帯電量分布の改善も行う。
【００８４】
本実施例の構成を、図７に示す。本実施例にて、画像形成装置１００の全体構成は、実施例２で説明した図５に示す画像形成装置と同様であるので、実施例２の説明を援用し、詳しい説明は省略する。
【００８５】
ただ、本実施例では、供給ローラ１２に、供給ローラバイアス電源装置１１２を新たに設け、装置動作に応じて、現像ブレードバイアス電源装置１０７、供給ローラバイアス電源装置１１２、現像バイアス電源装置１１０を、画像形成装置本体１００Ａが有するＣＰＵ６０によって制御する。
【００８６】
本発明者らの検討によれば、図３に示すように、現像ローラ印加電圧（Ｖｄｒ）に対して供給ローラ印加電圧（Ｖｒｓ）をトナーと同極性方向に大きくさせると、供給ローラ１２上の高帯電トナーが選択的に現像ローラ１０へ供給される。それによって、現像ローラ１０上の帯電量分布は同極性方向に大きくなることが確認されている。このとき、現像ローラ印加電圧と供給ローラ印加電圧との電位差を第１電位差Ｖ（Ｖ＝Ｖｒｓ−Ｖｄｒ）、現像ブレード印加電圧と現像ローラ印加電圧との電位差を第２電位差Ｖ’（Ｖ’＝Ｖｄｂ−Ｖｄｒ）とする。
【００８７】
表５に本実施例の制御例を示す。
【００８８】
具体的には、電位差Ｖ’に対して、Ｖ’＞０の場合、速度差の絶対値Ｓが小さくなるにつれて、Ｖ’の絶対値が小さくなるか、Ｖ’の極性が逆転するように制御させる。
【００８９】
一方、電位差Ｖ’がＶ’≦０の場合、速度差の絶対値Ｓが小さくなるにつれて、電位差Ｖ’はトナーと同極性で、かつ電位差Ｖ’の絶対値を大きくなるように制御させる。
【００９０】
電位差Ｖに対しては、Ｖ＞０の場合、速度差の絶対値Ｓが小さくなるにつれて、Ｖの絶対値が小さくなるか、Ｖの極性が逆転するように制御させる。一方、電位差ＶがＶ≦０の場合、速度差の絶対値Ｓが小さくなるにつれて、電位差Ｖはトナーと同極性で、かつ電位差Ｖの絶対値を大きくなるように制御させる。本実施例では、負帯電トナーを用いているが、正帯電トナーを用いた場合、上記不等号が逆になる。
【００９１】
つまり、本実施例によれば、速度差の絶対値Ｓが小さいほど、Ｖｄｒに対してＶｄｂとＶｒｓが現像剤（トナー）と同極性方向に大きくなるようにＶｄｒとＶｄｂとＶｒｓを制御する。
【００９２】
このように、速度差の絶対値Ｓが小さく変動するときに、第１電位差Ｖと第２電位差Ｖ’をトナーと同極性方向に大きくなるように制御させる。これにより、ユーザーの使用状況や使用環境によらず、帯電量の高いトナーを現像ブレード７へ絶えず供給することが可能となり、現像剤担持体の劣化やカブリのない高品位な画像を長期に渡って形成することが可能となる。
【００９３】
表５に示した第１電位差Ｖと第２電位差Ｖ’の制御方法の選択は、カブリの悪化度合いと現像ローラ１０上のトナー固着、使用する現像剤の帯電性能等によって決定されるものである。従って、採用する画像形成装置、現像装置、現像剤（トナー）によってはこの限りではない。
【００９４】
【表５】
2010079286.tif 000007
【００９５】
なお、上記実施例では、感光ドラム１と現像ローラ１０の周速比が一定となるようにしているがこれに限られるものではない。例えば、感光ドラム１と現像ローラ１０の駆動源を別に設けることにより、感光ドラム１と現像ローラ１０の周速比を異ならせるようにしてもよい。
【００９６】
また、上記実施例では、現像ローラ１０と感光ドラム１が接触する接触現像方式の構成で説明したが、これに限られるものではない。現像ローラ１０と感光ドラム１とが非接触で現像を行なう、非接触現像方式でも本願発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１          感光ドラム（像担持体）
２          帯電ローラ（帯電手段）
３          露光手段
４          現像容器
５          クリーニング部材（クリーニング手段）
６          現像装置
７          現像剤規制部材
９          転写ローラ（転写手段）
１０        現像ローラ（現像剤担持体）
１２        供給ローラ（供給部材）
６０        バイアス制御手段
１０２      帯電バイアス電源装置
１０７      現像ブレードバイアス電源装置
１１０      現像バイアス電源装置
１１２      供給バイアス電源装置
【図１】
2010079286.tif 000008
【図２】
2010079286.tif 000009
【図３】
2010079286.tif 000010
【図４】
2010079286.tif 000011
【図５】
2010079286.tif 000012
【図６】
2010079286.tif 000013
【図７】
2010079286.tif 000014